液壓钻孔机械手液压系统的MATLAB_Simulink仿真分析.docxVIP

液压钻孔机械手液压系统的 MATLAB/Simulink 仿真分析（西安建筑科技大学 机电工程学院， 西安 710055）王光磊， 同志学， 冯涛摘要： 以自行设计的多自由度液压钻孔机械手的液压系统为研究对象 ，重点研究了机械手 钻头夹持部位的阀控液压缸系统 ，建立了液压系统动态仿 真 模 型 。 详细介绍了利用 Simulink 对 液压系统的动态特性进行仿真的方法 。针对机械手电液伺服系统设计了电液比例伺服控制系统 数 字校正环节 ，仿真验证了建模分析的正确性以及 PID 参数选择的合理性 。关键词： 电液伺服控制系统 ； PID 控制； MATLAB/Simulink中图分类号： TH137.7文献标志码： A文章编号： 1003 － 0794（2011）12 － 0053 － 04Hydraulic System of Drilling Manipulator MATLAB/Simulink AnalysisWANG Guang-lei， TONG Zhi-xue， FENG Tao（School of Mechanical and Electrical Engineering，Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China）Abstract: Hydraulic system of self -designed hydraulic drilling manipulator was taken as researching object, then system of valve control hydraulic cylinder of drill chuck parts of manipulator was researchedand dynamic simulation model of hydraulic system was established. The method of simulation for dynamic characteristics of hydraulic system based on Simulink was introduced, then system of electrohydraulic proportional servo controlling was designed, the precision of modeling analysis and rationality of parameters selection in PID were verified through simulation.Key words: electro-hydraulic servo control system； PID control； MATLAB/Simulink引言电液伺服控制技术是在液压传动技术和自动控 制技术的基础上发展起来的新技术，利用功率较小的 电信号控制功率较大的液压元件，在工业上应用很广 泛。 本文以液压钻孔机械手为例，建立机械手夹持部 分液压系统的数学模型，在电液比例伺服控制系统中 加入数字校正环节，通过 Simulink 仿真分析，探讨了 对系统动态和静态特性产生影响的主要因素。Xmf0p2A2p1mtA1Xv Q1Q2p3阀控液压缸原理图图 1电液位置伺服控制系统结构框图如图 2 所示。液压泵站+ X（t）e（t）控制器功率 放大器比例阀液压缸负载电液伺服控制系统的构成四通电液比例伺服阀控液压缸的原理如图 1 所 示，是由零开口四边滑阀和对称液压缸组成的。1- Y（t）位移传感器图 2电液伺服控制系统结构框图!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!机的实际工作载荷。 结果表明，随着载荷级数的增加，载荷频次逐渐下降，EBZ260TY 型掘进机受到幅［3］黄民,吴淼,魏任之. 横切割头掘进机械振动特性研究［J］. 机械工程学报, 2002,38（8）：89-93.［4］吴淼，李毅. 横向割头掘进机载荷谱的测定及分析［J］. 中国矿业 大学学报，1996,25（3）：27-31.［5］李晓豁，刘兴刚. 纵横轴式掘进机截割头载荷的模拟分析［J］. 辽 宁工程技术大学学报（自然科学版），2008，27（5）：745-747.［6］任尊松，孙守光. 高速动车组轴箱弹簧载荷动态特性［J］. 机械工 程学报，2010，46（10）：109-115.［7］ 王济江， 盛美萍. 基于统计能量分析理论的结构载荷识别研究［J］. 电声技术，2008，32（8